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案例研究

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Wonderful Pistachios 公司凭借食品生产工厂满足全球需求

Allen-Bradley 控制系统精确地管理着每日 560 万磅坚果的加工工作

挑战

  • Wonderful Pistachios 需要建立一个新的生产工厂来帮助满足不断增长的开心果需求。

解决方案

  • CENTERLINE 2100 电机控制中心集成了 PowerFlex 70 和 PowerFlex 525 驱动器,提供对厂内 500 台电机的精确控制。
  • 集成控制系统
  • ControlLogix 控制器负责管理系统控制。
  • EtherNet/IP 网络实现远程监视和数据报告功能。

成果

  • 产量超出预期 15%
  • 现在开心果日产量达到 560 万磅

开心果的疯狂世界

这个国家在 20 世纪 30 年代时并不存在开心果树。而今天,美国成为了世界第二大生产商,并且全球需求仍在持续增长。

开心果曾经是皇室的珍品,现在已经成为一种全球性零食。人们渴望绿色坚果,因为它独特的风味和自然健康的特点。像杏仁、核桃和其他坚果品种一样,开心果富含蛋白质、抗氧化剂和纤维。

Wonderful Pistachios 是满足全球对这种小零食需求的领导者。公司总部位于加州中部的圣华金谷,这里是美国开心果产业的中心。开心果树要长得繁茂,需要凉爽的冬天和时间长、炎热且湿度低的夏天。这在很大程度上限制了开心果在地球上的三个主要产地 — 伊朗、土耳其和加利福尼亚的产量。

如今,单是 Wonderful Pistachios 就占据了全球开心果市场的 50% 和国内销售的 65%。为了实现持续增长,Wonderful Pistachios 需要一个新的工厂,在那里它可以将更多的生果转化为全世界消费者所渴望的烤制 (通常是咸的) 零食。

建立新工厂 – 快速

生产过程的第一个阶段 — 脱壳 — 对时间控制要求很高。坚果从树上掉落时会包裹着一层保护外壳,必须迅速去除,以防腐烂。这就是为什么 Wonderful Pistachios 公司会将新工厂设在费尔堡和加利福尼亚州这类靠近开心果林的地方。

新工厂的脱壳部分需要在收获季节到来前及时做好准备,收获季节从 9 月份开始,一直持续 8 到 10 周。脱壳后的坚果可以储存起来,然后进行分类、烘焙、腌制和包装,整个过程耗费一整年的时间。公司管理者们规划在脱壳区启动并运行之后,就完成随后的部分。

他们预计,在收获季节,每天将会脱壳 480 多万磅开心果。为了处理如此巨大的产量 — 最终贯穿整个生产过程 — 新工厂需要大量的基础设施投资,包括一个 30 兆瓦的输电变电站和数英里长的天然气管道。

随着这项基础工作的进行,公司开始规划脱壳和生产线的设计。

为了管理整个过程,Wonderful Pistachios 团队需要一个能够快速实现并在随后可扩展到包括关键阶段 (如巴氏杀菌和精确烘焙) 的控制解决方案。            

精密过程的精密控制

对于项目团队来说,选择一个控制解决方案合作方是很简单的事情,因为他们已经与罗克韦尔自动化公司合作了 20 多年。大约 15 年前,Wonderful Pistachios 公司便在罗克韦尔自动化控制平台上开始标准化过程,包括电机控制中心 (MCC)。

“在我们这个行业,项目的周转时间非常快”,Wonderful Pistachios 公司的电气工程部门经理 Don Kloster 说。“罗克韦尔自动化控制平台让我们在几周内即可订购并安装好控制器和 MCC 并投产。”

为了控制新工厂内为开心果生产提供动力的 500 台电动机,Kloster 和他的团队设计了工艺流程,确认了电动机控制需求,并从罗克韦尔自动化公司批量订购了 Allen-Bradley® CENTERLINE® 2100 MCC。

智能 MCC 集成了罗克韦尔自动化公司的 Allen-Bradley PowerFlex® 70 和 PowerFlex 525 驱动器,可帮助实现对生产的灵活控制。MCC 包含预配置软件,用于收集实时生产和诊断数据、趋势、部件历史、接线图、用户手册和备件。

与 Wonderful Pistachios 公司以前自制的面板相比,MCC 可以显著节省启动时间。像往常一样,MCC 在抵达客户场所之前经过了全面检查,因此 Wonderful Pistachios 团队很容易进行安装。

此外,与内部面板相比,MCC 的集中控制和直观的附加说明有助于减少停机时间和故障排除时间,从而降低了总拥有成本。工作团队可以方便地在现场进行更改,并根据需要快速安全地移动 MCC 吊桶。

MCC 通过 EtherNet/IP 网络向罗克韦尔自动化的 Allen-Bradley ControlLogix® 可编程自动化控制器 (PAC) 传送生产和诊断数据。

工厂操作人员可以直接从控制器访问数据,并在一小时内提取历史生产报告。这些数据使他们能够快速确定生产变量,并在必要时进行调整,如烘干机温度和焙烧机速度。通过 EtherNet/IP 网络连接,Wonderful Pistachios 公司可以远程监视所有系统,并对问题作出快速响应。

此外,控制平台和 EtherNet/IP 网络的开放性可以让 Wonderful Pistachios 团队轻松安装和连接原始设备制造商提供的设备。该团队购买了烘干机、巴氏杀菌机和其他不带控制器的设备,并将它们集成到 ControlLogix 平台中。

百万产量

MCC 到位后,生产线在 3 周内做好投入使用的准备,正好赶上秋收季节。然后下一年开始预加工,超出产量预计达到 15%。

凭借控制系统的可靠性和监视功能,新工厂实现了精湛运作。

“2000 年时,运作一家日产量为 150 万磅的工厂需要 100 人”,Wonderful Pistachios 的资本项目经理 Paul Hughes 说。“在 Firebaugh 工厂,10 个人即可现场管理收获季节每天 560 万磅的产量。”

到 2023 年,工厂将具备精加工能力,整个项目扩建将到 2025 年完成。

以上为 Wonderful Pistachios 公司结合使用罗克韦尔自动化产品和服务以及其他产品所取得的成效。对于不同的客户,实际成效可能有所差异。

 

商标信息:  

 

Allen-Bradley、CENTERLINE、ControlLogix 和 PowerFlex 是罗克韦尔自动化有限公司的商标。

EtherNet/IP 是 ODVA 有限公司的商标。

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